濒危植物小黄花茶(Camellia luteoflora Li exH.T.Chang)的群落特征和基于ITS序列的系统进化研究

摘要

小黄花茶（Camellia luteoflora Li ex H. T. Chang）隶属于山茶科（Theaceae）山茶属（Camellia），为我国特有珍稀濒危植物，具有较高的研究与观赏价值，是重要的茶花类种质资源。小黄花茶为灌木或小乔木，主要分布于贵州省赤水桫椤国家级自然保护区海拔500~800m的山崖或溪边。因数量少，分布范围狭窄，生境和群落伴生物种不断变化，其野生种群的规模和数量不断减少，因此对小黄花茶进行保护迫在眉睫。
　　论文从小黄花茶生存群落的伴生物种、群落特征、种群结构特征、生态位、生物学特征、ITS序列等多方面研究，旨在深入了解小黄花茶种群的生存现状，探讨小黄花茶的濒危机制、系统进化地位、适生环境，为小黄花茶的科学研究、保护和管理提供理论与实践依据。结果如下：
　　1、小黄花茶群落伴生植物研究结果表明，在调查的样地中，共有维管植物148种，隶属于71科、116属，群落种子植物区系表现为热带成分大于温带成分。小黄花茶所在不同类型群落中或不同生境相同群落中，不同层次物种多样性指数存在较大差异。群落整体物种丰富度等5种多样性指数均为草本层＞灌木层＞乔木层。
　　2、小黄花茶主要分布于毛竹林、竹阔混交林、常绿落叶阔叶混交林等3种群落类型中，群落垂直结构分层明显，分为乔木层、灌木层及草本层。群落生活型谱分析显示，在乔木层、灌木层和草本层内高位芽植物占优势。小黄花茶种群结构整体属于稳定型，局部区域处于衰退型，幼苗生存状况堪忧。
　　3、对小黄花茶物候期、开花动态、花部特征和种子特征等生物学特征进行研究，结果表明：小黄花茶11月开始开花，花期约4个月，花无柄，花型碗状，雄蕊两轮，基部相连，种子圆形，形态差异较大，存在胚胎败育，败育的种子和体积较小的种子易发霉，自然状态下种子萌发率低。人工种子繁育时，在果壳即将开裂时及时采收，过早采集种子未成熟，过迟采集果壳开裂，种子散落。
　　4、测序得到小黄花茶 ITS序列长度约610bp左右，ITS分子标记揭示小黄花茶7个种群的遗传距离在0.021和0.051之间，BPT和SGY种群之间的遗传距离最小，BPT和XTZ的遗传距离最大。基于UPGMA方法对小黄花茶种群间的聚类分析结果表明，分布于不同海拔的小黄花茶种群交错处于系统发育树的不同分支，遗传关系和地理分布没有明显的关联。基于 ITS序列数据对小黄花茶近缘种和山茶科其他物种分别构建 NJ和ML系统发育树，两者结果都支持系统发育树分为两大支，石笔木属的贵州石笔木、大头茶属的黄药大头茶和山茶科山茶属聚为一支，木荷属的银木荷、厚皮香属的厚皮香、柃木属的细枝柃、杨桐属的川杨桐、红淡比属的红淡比聚为另一支，支持率均为99％以上。山茶属不同组的物种聚在一支，支持率99%以上，其中小黄花茶与毛瓣金花茶关系最近，支持率为79%。山茶属的短柱茶组、金花茶组、红山茶组、小黄花茶组均未形成明显分支，呈交错分支。
　　基于本文的结果进行综合分析，小黄花茶濒危的原因可能有以下几点：（1）生境变化在一定程度上对所有物种都有影响，小黄花茶种群数量少、生境脆弱，多处于沟谷两侧或陡坡，加之湿热沟谷生境适合竹子生长，竹子可通过遮光、机械损伤、凋落物抑制、养分竞争与化感作用等竞争方式排斥小黄花茶和其他植物，使小黄花茶种群受环境的影响更加剧烈。（2）小黄花茶开花传粉易受环境干扰，存在胚胎败育现象，体积较小的种子容易霉变，结实率较低；陡坡、沟谷、雨水等生境压力和毛竹叶子不易腐烂、竹林郁闭度大等种间压力，使小黄花茶不易接触土壤萌发，自然更新能力差，幼苗生长为幼树的压力增大。（3）人为干扰特别是毛竹的人工抚育，加剧了小黄花茶的片段化分布和种群衰退。（4）种群间遗传距离较小，但近交衰退可能是小黄花茶濒危的潜在因素。
　　对小黄花茶的保护对策和管理主要聚焦于如下几个方面：
　　（1）加强就地保护，保护原生境，加强对小黄花茶种群周边藤本植物和毛竹的控制，选择适宜的地点建立专门的生长规律、天然更新等监测基地和人工繁育基地，以便栽培、引种时收集优良种子和及时进行野生种质复壮工作。（2）开展迁地保护，建立小黄花茶新野生种和半野生种群，采用回归引种计划、人工引种计划、增强计划三种方法扩大种群的规模和数量。（3）在对小黄花茶生殖特性、繁殖特性、遗传特性深入了解的基础上，适当人为干预促进传粉，减少种子败育，及时处理地面影响种子萌发的竹叶，降低种子发霉率。（4）适当对不同自然小黄花茶群落间进行引种，促进不同种群间的基因交流，以避免近交衰退，保证各种群遗传多样性水平。（5）加强保护宣传工作，提高周边居民对濒危植物的保护意识，控制人为干扰、避免砍伐破坏。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1濒危植物群落特征研究

1.2 ITS序列研究

1.3 小黄花茶研究现状

1.4 引言

第2章 材料与方法

2.1研究区域概况

2.2研究对象

2.3技术路线

2.4研究方法

第3章 结果与分析

3.1野外生存现状调查研究

3.2小黄花茶伴生物种区系特征研究

3.3物种多样性研究

3.4小黄花茶种群结构和群落特征

3.5小黄花茶生物学特征研究

3.6小黄花茶群落生态位的研究结果

3.7 小黄花茶ITS序列

第4章 结论与建议

4.1结论

4.2建议

参考文献

附录

致谢

在校期间发表的论文和参与课题